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詹森臺顯微鏡直到現(xiàn)在,科學(xué)便可以朝著一個新的方向飛速前進(jìn)
從詹森的臺顯微鏡直到現(xiàn)在,顯微鏡的發(fā)展已經(jīng)過去了接近半個千年。起初的顯微鏡只是們的玩具,但當(dāng)微觀世界的大門打開,科學(xué)便可以朝著一個新的方向飛速前進(jìn)。電子顯微鏡的出現(xiàn)更是打破了可見光的桎梏,把人類引入了粒子的世界——現(xiàn)代科學(xué)的基石之一。我們有理由相信,顯微鏡的發(fā)展不會停止??萍嫉陌l(fā)展,足以讓人觀察到的“基本粒子”和其中的宇宙。 由于水平有限,本文難免出現(xiàn)事實性錯誤。歡迎廣大讀者在評論區(qū)批評指正,也歡迎對相關(guān)方面有興趣的同志與小編一起探討,感謝閱讀!
電子顯微鏡的誕生人們對光的認(rèn)識也在不斷深化
電子顯微鏡的誕生 人們對光的認(rèn)識也在不斷深化。1864年,麥克斯韋把全部電磁現(xiàn)象歸結(jié)為一組數(shù)學(xué)方程,推論出自然界存在電磁波,指出光只是波長在一個很小范圍內(nèi)的特殊的電磁波。 顯微鏡的演化史,先有放大鏡才有了顯微鏡,清晰的看微觀生物世界 1878年人們認(rèn)識到,光學(xué)顯微鏡的分辨率在理論上是有限度的。科學(xué)家知道,為了提高分辨率,必須采用波長更短的“輻射”來照射樣品。1905年,26歲的愛因斯坦發(fā)表了題為《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個啟發(fā)性觀點》的,揭示了光子的波粒二象性。1921年,愛因斯坦獲得諾貝爾物理學(xué)獎,就是因為這篇的成就。1923年夏天,32歲的德布羅意提出,一切實物粒子都具有波動性;1924年,他給出物質(zhì)波波長的計算公式,實物粒子動量越大,它的波長就越短。德布羅意獲得1929年諾貝爾物理學(xué)獎。
現(xiàn)代電子顯微鏡可以分辨物體上距離0
電子顯微鏡的革命性在于,它用電子數(shù)代替了光學(xué)照明。在受到50~100千伏電壓的加速后,電子的波長為0.53~0.37納米,大致等于光波長的l/1000。根據(jù)兩者波長的關(guān)系,大家可以推測,電子顯微鏡的分辨率會比光學(xué)顯微鏡高得多?,F(xiàn)代電子顯微鏡可以分辨物體上距離0.2納米的兩個點,是光學(xué)顯微鏡的1/1000。借助電子顯微鏡,人們能夠觀察金屬的晶體結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)分子、細(xì)胞和病毒的結(jié)構(gòu)。電子顯微鏡的發(fā)明,推動了生物學(xué)的研究。
顯微鏡的發(fā)展是現(xiàn)代科學(xué)的基礎(chǔ)之一
從光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡到掃描隧道顯微鏡,顯微術(shù)與近現(xiàn)代科學(xué)結(jié)伴同行,走過了400多年的歷程。顯微鏡陪伴伽利略、牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦一路走來。顯微鏡發(fā)展的歷史,是科學(xué)革命的歷史,是技術(shù)創(chuàng)新的歷史,是制造技術(shù)發(fā)展的歷史。顯微鏡是人類科學(xué)、技術(shù)、工程活動的和諧產(chǎn)物。像科學(xué)史一樣,顯微鏡發(fā)展史是一面鏡子,給我們許多深刻的啟發(fā)。 顯微鏡幫助我們看清物體微觀尺度的面貌。有了顯微鏡,人類不僅可以研究微觀結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律,而且在更小的尺度下,發(fā)現(xiàn)了另類的賞心悅目的美。顯微鏡既是真善美融合統(tǒng)一的產(chǎn)物,又是真善美融合統(tǒng)一的“證人”。 可以說,顯微鏡的發(fā)展是現(xiàn)代科學(xué)的基礎(chǔ)之一。顯微鏡在孩子學(xué)習(xí)科學(xué)中的作用,就像地圖儀在孩子學(xué)地理中的作用。 有了顯微鏡,孩子就等于有了打開另一個世界的大門,他就開始學(xué)會觀察身邊的萬物。而觀察就是科學(xué)的步。